高中物理《電源和電流》課件三（17張PPT）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 電源和電流 電流的形成 1 電流 電荷的熱運(yùn)動(dòng) 從宏觀上看 不能形成電流 電荷的定向移動(dòng)形成電流 金屬導(dǎo)體 自由電子電解液 正 負(fù)離子 等勢(shì)體 導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件 導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差 導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體 達(dá)到靜電平衡 導(dǎo)線R中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流 抽水機(jī) 電源 1 能把自由電子從正極搬到負(fù)極的裝置 2 作用 保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差 電壓 使電路有持續(xù)的電流 A B P 假設(shè)在電源正 負(fù)極之間連一根導(dǎo)線 導(dǎo)線中的電場(chǎng) A B P 假設(shè)在電源正 負(fù)極之間連一根導(dǎo)線 M N E0 F Fn Ft 導(dǎo)線內(nèi)很快形成沿導(dǎo)線方向的電場(chǎng) 二 導(dǎo)線中的電場(chǎng) 導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行 恒定電流 1 大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流 2 電流 I 表示電流的強(qiáng)弱程度 定義 通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值叫做電流 公式 I q t單位 國(guó)際單位安培 A 1A 1C s常用單位 毫安 mA 微安 A 方向 正電荷定向移動(dòng)的方向 電流是標(biāo)量 它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則 1 適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流 2 在金屬導(dǎo)體中 電流方向與自由電荷 電子 的定向移動(dòng)方向相反 3 在電解液中 電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同 與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反 導(dǎo)電時(shí) 是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流 電量q表示通過(guò)截面的正 負(fù)離子電量絕對(duì)值之和 注意 1 在金屬導(dǎo)體中 若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電量為10C 則導(dǎo)體中的電流為 A 1A2 某電解槽橫截面積為0 5m2 若10s內(nèi)沿相反方向通過(guò)橫截面的正負(fù)離子的電量均為10C 則電解液中的電流為 A 2A 課堂訓(xùn)練 決定電流大小的微觀量 在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個(gè)截面B和C 設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S 導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n 每個(gè)電荷的電荷量為q 電荷的定向移動(dòng)速率為v則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B C間的所有自由電荷將通過(guò)截面C 來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子 初速度為零 經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速 形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流 已知質(zhì)子電荷e 1 60 10 19C 這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為 假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的 在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處 各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流 其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2 則n1 n2 2 1 三個(gè)速率 如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率 和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符 怎樣解釋 電子定向移動(dòng)的速率約10 5m s 電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m s 電場(chǎng)的傳播速率3 108m s 1 形成電流的條件 1 存在自由電荷 2 導(dǎo)體兩端存在電壓2 電源的作用 提供持續(xù)的電壓3 導(dǎo)線中的電場(chǎng) 導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持和導(dǎo)線平行 恒定電場(chǎng) 4 恒定電流 大小方向都不隨時(shí)間變化的電流 5 電流 表示電流的強(qiáng)弱程度的物理量 1 定義式I q t 2 金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算式 小結(jié) n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)目 S為導(dǎo)體橫截面積 v為電荷定向移動(dòng)速率q為每個(gè)自由電荷的電量 課堂訓(xùn)練 關(guān)于電流的方向 下列敘述中正確的是A 金屬導(dǎo)體中電流的方向就是自由電子定向移動(dòng)的方向B 在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子 電流方向不能確定C 不論何種導(dǎo)體 電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D 電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同 有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同 C 課堂訓(xùn)練 某電解質(zhì)溶液 如果在1s內(nèi)共有5 0 1018個(gè)二價(jià)正離子和1 0 1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面 那么通過(guò)電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大 3 2A 課堂訓(xùn)練 氫原子的核外只有一個(gè)電子 設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 已知電子的電荷量為e 運(yùn)動(dòng)速率為v 求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大 a 手電筒中小燈泡的工作電流是0 25A b 電子手表工作時(shí) 液晶顯示屏的電流為0 2 A左右 c 彩色電視機(jī)工作時(shí) 屏幕為21吋 電源的工作電流為0 4A左右 屏幕為29吋 電源的工作電流為1A左右 d 50Hz的交流電 人能感觸到的觸電電流為1mA 能夠自行擺脫電源的觸電電流為10mA 觸電電流達(dá)到50mA以上 將引起心室顫動(dòng) 因此 國(guó)際電工委員會(huì)規(guī)定的安全電流 擺脫電流 為10mA 你知道么 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全